模拟电子技术课程设计任务书题库.docx
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模拟电子技术课程设计任务书题库
模拟电子技术课程设计任务书
（一）
一、简易浴室水温控制电路
1．设计任务和要求
设计任务：
设计一个简易浴室水温控制电路。
该电路能够将水温控制在一个合适的范围内，同时可以通过手动实现对水温范围的改变。
设计要求：
●要求电路能够通过两根电阻丝实现对水温的控制。
假定水温范围是
～
（
），
为实际温度。
当
时，两根电阻丝都通电加热；当
时，仅一根电阻丝通电加热；当
时，两根电阻丝都不通电。
●要求电路在
、
温度点不能出现跳闸现象，即电阻丝不能进行短时间内反复在通电和不通电的状态之间转换。
●要求电路能够显示出电阻丝的通电与否。
●要求电路能够手动调节水温控制的范围。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
2．系统组成框图
简易浴室水温控制电路的总体框图如图所示。
它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、显示电路和电源电路5部分构成的。
简易浴室水温控制电路的总体框图
水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。
水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特性避免跳闸现象。
电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路的强、弱电转换。
显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。
3．主要单元电路设计
（1）水温监测电路和水温范围测量电路
（2）电阻丝开关电路和显示电路
4．简易浴室水温控制电路元器件清单
二、简易水塔水位控制电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易水塔水位控制电路。
该电路能够将水位控制在一个合适的范围内，同时可以通过手动实现对水位范围的改变。
设计要求：
●要求电路能够通过控制两个水泵实现对水位的控制。
假定水位范围是
～
（
），
为实际水位。
当
时，两个水泵都放水；当
时，仅一个水泵放水；当
时，两个水泵都关闭。
●要求电路在
、
处不能出现跳闸现象，即水泵不能在短时间内反复在放水和关闭的状态之间转换。
●要求电路能够显示出水泵的状态。
●要求电路能够手动调节水位控制的范围。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
三、简易声控延时照明灯电路
1．设计任务和要求
设计任务：
设计一个简易声控延时照明灯电路。
设计要求：
●要求电路通过照明灯开关对声强的感应，达到控制照明灯的亮灭。
●要求电路实现照明灯点亮时间t后自动关断，并且时间t可以手动调节。
●要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新通电时间t。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
2．系统组成框图
简易声控延时照明灯电路的总体框图如图所示。
它是由声强监测电路、声强信号处理电路、延时控制电路、照明灯开关电路和电源电路5部分构成的。
声强监测电路的功能是利用MIC（麦克风）的特性，即当MIC接收到足够的声强时，在该电路产生谐振后输出一个微弱脉冲，从而将声音信号转换为电信号。
声强信号处理电路的功能是将声强监测电路输出的电信号进行放大和整流，从而得到一个电平信号，为控制电路作准备。
延时控制电路的功能是利用555集成电路构成可重复触发的单稳态电路，从而实现照明灯的延时控制。
照明灯开关电路的功能是实现控制电路和照明灯电路的强弱电转换。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。
3．主要单元电路设计
（1）声强监测电路和声强信号处理电路
（2）延时控制电路和照明灯开关电路
4．简易声控延时照明灯元器件清单
四、简易声光控延时照明灯电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易声光控延时照明灯电路。
该电路能够实现两级控制照明灯的亮灭，并且照明灯点亮一段时间后能够自动关断。
第一级为光控制，第二级为声控制，第一级优先于第二级。
设计要求：
●要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。
●要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，控制照明灯的亮灭。
●要求电路能够实现照明灯点亮时间￡后自动关断，并且时间t可以手动调节。
●要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新开启通电时间t。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
五、简易电池自动恒流充电电路
1．设计任务和要求
设计任务：
设计一个简易电池自动恒流充电电路。
设计要求：
●要求电路以恒定的电流对多个电池进行充电。
●要求电路当电池充满时，能够自动切断电源。
●要求电路能够在1～4节的范围内选择充电电池的节数。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
2．系统组成框图
简易电池自动恒流充电电路的总体框图如图所示。
它是由变压器整流电路、恒流产生电路、自动断电电路、显示电路和电源电路5部分构成。
变压器整流电路的功能是将公共电网中的220V交流电转换为合适的电流和电压信号，从而为后续电路提供信号。
恒流产生电路的功能是利用运算放大器构成的电流负反馈放大电路起到稳定输出电流的作用，为电路产生恒定的充电电流。
自动断电电路的功能是利用三极管饱和导通时的电压特性，从而实现电路当电池充满时能够自动切断电源。
显示电路的功能是利用发光二极管将电路开始充电和结束充电的状态显示出来。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压。
3．主要单元电路设计
（1）变压器整流电路和恒流产生电路
（2）自动断电电路和显示电路
4．简易电池自动恒流充电电路元器件清单
六、简易脉冲式自动电池充电电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易脉冲式自动电池充电电路。
该电路能够用脉冲电流对多个电池进行充电，并且当电池充满时，电路能够自动切断电源。
设计要求：
●要求电路能够用脉冲电流对多个电池进行充电。
●要求电路当电池充满时能够自动切断电源。
●要求电路能够在1～4个的范围内选择充电电池的节数。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
七、简易家用瓦斯报警电路
1．设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易瓦斯报警电路。
该电路能够检测出空气中是否含有如天然气、煤气和液化石油气等危险气体，并且当空气中危险气体的含量对人体有害时能够自动报警，同时自动切断危险气体产生源。
设计要求：
●要求电路能够检测出空气中是否含有天然气、煤气和液化石油气等危险气体。
●要求电路当空气中危险气体的含量对人体有害时，能够通过声光报警形式自动进行报警。
●要求电路当空气中危险气体的含量对人体有害时，可以自动切断危险气体源。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
2．系统组成框图
简易瓦斯报警电路的总体框图如图所示。
它是由危险气体监测电路、危险气体检测电路、声光报警电路、自动切断电路和电源电路5部分构成的。
危险气体监测电路的功能是利用气敏半导体传感器监测空气中危险气体的含量，并将有关气体的信号转换为电信号。
危险气体检测电路的功能是利用比较器的原理检测空气中的危险气体含量是否对人体有害，并为后续电路发出有用信号。
声光报警电路的功能是当空气中危险气体对人体有害时，通过声音和显示信号提醒主人。
自动切断电路的功能是当空气中危险气体对人体有害时，能够切断危险空气源。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压。
3．主要单元电路设计
（1）危险气体监测电路和检测电路
（2）声光报警电路
（3）自动切断电路
4．简易家用瓦斯报警电路元器件清单
八、简易光控防盗报警电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易光控防盗报警电路。
该电路能够检测出是否有物体接近时所要保护的财产，并且当判定有物体接近时能够通过声光形式报警。
同时在一段时间t后，自动喷洒出麻醉剂，并可调节时间t的长短。
设计要求：
●要求电路能够通过感应装置，检测出是否有物体接近时所要保护的财产。
●要求电路当判定有物体接近时，能够通过声光形式报警。
●要求电路当发出警报一段时间后，能够自动喷洒出麻醉剂。
●要求电路根据需要，调节喷洒出麻醉剂的等待时间。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
九、简易自来水开关控制电路
1．设计任务和要求
设计任务：
设计一个简易自来水开关控制电路。
该电路能够在人们需要用水的时候，通过感应装置自动打开自来水开关，并且在打开开关一段时间后，自动关断开关，从而起到节约用水的目的。
设计要求：
●要求电路通过感应装置，在人们需要用水的时候，自动打开自来水开关。
●要求电路在打开自来水开关一段时间后，自动关断开关。
●要求电路能够调节自来水开关打开的时间。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
2．系统组成框图
简易自来水开关控制电路的总体框图如图所示。
它是由红外线发射电路、红外线接收电路、时间延迟电路、自来水开关电路和电源电路5部分构成的。
红外线发射电路的功能是利用红外线发光管发射光脉冲，从而实现电路对人体或物体的感应。
红外线接收电路功能是利用光敏元件接收发射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。
时间延迟电路的功能是利用单稳态电路的特性，实现对自来水开关打开时间的控制。
自来水开关电路的功能是利用电磁阀作为自来水管的开关，从而可以通过电信号对自来水进行控制。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。
3．主要单元电路设计
（1）红外线发射电路
（2）红外线接收电路
（3）时间延迟电路
（4）自来水开关电路
4．简易自来水开关控制电路元器件清单
十、简易自动干手电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易自动干手电路。
该电路能够在人们需要干手的时候，通过感应装置能够自动打开加热和吹风装置，并且在打开一段时间后，自动关断开关，从而起到节约用电的目的。
设计要求：
●要求电路能够通过感应装置，在人们需要干手时，自动打开加热和吹风装置。
●要求电路在打开加热和吹风装置一段时间后，自动关断开关。
●要求电路能够调节加热和吹风装置开关打开的时间。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
十一、简易家用地震报警电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易家用地震报警电路。
该电路能够检测到是否有地震发生，并且当有地震发生时，通过声光形式进行报警。
设计要求：
●要求电路能够通过感应装置，检测到是否有地震发生。
●要求电路检测到有地震发生时，通过声光形式进行报警。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
十二、简易假钞报警电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易假钞报警电路。
该电路能够检测钞票的真伪，并且当是伪钞时，通过声光形式进行报警。
设计要求：
●要求电路能够通过感应装置，检测出钞票的真伪。
●要求电路检测到是伪钞时，通过声光形式进行报警。
’
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
十三、简易窗帘自动开闭电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易窗帘自动开闭电路。
该电路能够检测到光线的强弱，同时根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
设计要求：
●要求电路能够通过感应装置，检测到光线的强弱。
●要求电路根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
●要求电路能够在窗帘接触到边沿时，自动切断电源。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
十四、简易家用空气负离子发生电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易家用空气负离子发生电路。
该电路能够检测到空气中负离子的浓度，并且根据用户的需要，自动产生负离子。
同时当空气中负离子浓度达到要求时，自动切断电源。
设计要求：
●要求电路能够通过感应装置，检测到空气中负离子的浓度。
●要求电路在空气中负离子的浓度没有达到要求时，自动产生负离子。
●要求电路在空气中负离子的浓度达到要求时，自动切断电源。
●要求电路可以根据需要调节空气中负离子的浓度的标准。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
十五、简易双极性三极管放大倍数
检测电路
1．设计任务和要求
设计任务：
设计一个简易双极性三极管（以下简称为三极管放大倍数
判断电路。
该电路能够检测出三极管放大倍数
的挡位，同时可以通过手动实现对挡位的改变。
设计要求：
●要求电路能够检测出三极管的类型，即是NPN型，还是PNP型。
●要求电路至少能够将三极管放大倍数
从0～
分为8个挡位。
●要求电路能够手动调节8个挡位值的具体大小。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
2．系统组成框图
三极管类型判别电路的功能是利用NPN型和PNP型三极管的电流流向相反的特性，判别三极管的类型是NPN型，还是PNP型。
三极管放大倍数卢测量电路的功能是利用三极管的电流分配特性，将
的测量转化为对三极管电流的测量，同时实现对挡位的手动调节。
三极管放大倍数
挡位测量电路的功能是利用比较器的原理，实现8个挡位的测量。
显示电路的功能是利用发光二极管将测量结果显示出来。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。
3．主要单元电路设计
（1）三极管类型判别电路
（2）三极管放大倍数
测量电路
（3）三极管放大倍数
挡位测量电路
（4）显示电路
4．简易双极性三极管放大倍数
检测电路元器件清单
十六、简易场效应管低频跨导gm检测电路
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个简易场效应管低频跨导gm检测电路。
该电路能够检测出低频跨导gm的挡位，同时可以通过手动实现对挡位的改变。
设计要求：
●要求电路能够检测出场效应管的类型，即是N沟道还是P沟道型的场效应管。
●要求电路至少能够将低频跨导gm从0～
分为8个挡位。
●要求电路能够手动调节8个挡位值的具体大小。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
十七、温度监控装置的设计
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个温度控制系统。
当温度高于某一数值时，就必须驱动冷风机进行降温，同时进行报警。
设计要求：
●温度测量范围：
15～30
，分辨力0.05
。
●温度控制范围：
20
5
，夏天使用，由本装置驱动冷风机降温。
交流接触器线圈的工作电流为100
。
●报警指示，当温度大于25
时，用红灯报警。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
十八、光电越限报警器的设计
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个光电越限报警器。
当有人超越规定的界限时，立即发出报警，就能引起人们的注意，有利于保护文物或减少事故。
实用的光电报警器，需要有合适的光学系统，本课题仅要求设计电路系统，至于光学器件仅做模拟实验即可。
设计要求：
●有光照时，在一个
W、8
的喇叭上发出音频（1000Hz左右）报警信号，无光照时不发信号。
●无光照时发出音频报警信号，有光照时不发出信号。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
十九、函数发生器的设计
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个函数发生器。
要求采用运算放大器和各种无源元件，根据振荡原理和波形转换原理设计能灵活产生不同波形的函数发生器。
设计要求：
●能输出频率f＝20～2000Hz连续可调的正弦波、三角波和方波。
正弦波：
输出电压峰—峰值Upp=3V，非线性失真小于5％；
三角波：
Upp＝5V
方波；Upp=14V。
●能输出频率f=20～500Hz连续可调的矩形波和锯齿波。
矩形波；Upp=12V，占空比为50％～95％，连续可调；
锯齿波：
Upp=5V，斜率连续可调。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程，分析工作原理，计算元件参数；安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
二十、多功能信号发生器的设计
设计任务和要求：
设计任务：
设计一个能产生正弦波、方波、三角波及单脉冲信号发生器。
设计要求：
●输出频率，
20Hz～5kHz连续可调的正弦波、方波和三角波。
●输出幅度为5V的单脉冲信号。
●输出正弦波幅度
可调，波形的非线性失真系数
≤5％。
●输出三角波幅度
可调。
●输出方波幅度可在0～12V之间可调。
●具有单脉冲输出功能。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
二十一、简易数控直流稳压电源的设计
设计任务和要求：
设计任务：
设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
设计要求：
●输出直流电压调节范围5～15V，纹波小于10mV。
●输出电流为500mA。
●直流电源内阻小于
。
●输出直流电压能步进调节，步进值为1V。
●由“+”、“－”两键分别控制输出电压步进增和减。
●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
模拟电子技术课程设计任务书
（二）
一、可编程放大器设计
简要说明：
放大器的放大倍数一般可以通过电位器调节。
在自动控制系统中，有时希望用计算机的指令来改变放大倍数，本题提出的任务就是属于这种情况。
设计任务和要求：
设计并制作一个可编程放大器，其要求如下：
1．电压放大倍数由计算机的指令给定，即计算机通过数据线将BCD码N（8bit）送给数据锁存器（它是可编程放大器的一部分，其地址码由设计者选定）后，放大器的输出电压与输入电压符合下列函数关系：
直到计算机给它送来新的数据以前，在温度等因素不变的条件下，这个函数关系保持不变。
2．电压放大倍数的实际值与上述函数关系中的N之差的绝对不超过
，其条件是：
⑴1≤N≤99；
⑵vO的绝对值在1V至10V范围以内；
⑶温度在100C至300C范围内；
⑷vI是变化缓慢的直流信号；
3．输入电阻不小于100MΩ。
提示：
可将8只加权电阻分别与8只开关（它们的通断状态由数据锁存器的输出控制）相串联，再把这8条支路并联起来，作为反相比例电路中的电阻，便可构成基本的可编程放大器。
参考书
⑴《现代电子学及应用》，童诗白、徐振英编，高等教育出版社，1994年
⑵《电子系统设计》，何小艇等编，浙江大学出版社，2000年
⑶《集成电子基础教程》，郑家龙、王小海、章安元编，高教出版社，2002年5月
⑷《电子技术课程设计指导》彭介华编，高等教育出版社，1997年10月
⑸《新编555集成电路应用800例》陈永甫编著电子工业出版社2000年
4．设计报告内容要求：
⑴．写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
⑵．画出框图中的各部分电路，尽量选用各种集成运放和其它模拟集成电路。
对各部
分电路的工作原理应作出说明。
⑶．画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。
⑷．图用直尺画，设计报告文字通顺，清晰，原理要表达清楚。
⑸．评分依据：
①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原
理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。
二、可编程直流电源设计
简要说明：
在自动控制系统中，有时需要一种由计算机指令设置输出电压大小的直流稳压电源，通常将这种电源称为可编程直流稳压电源。
它的输出电压VO与计算机送到特定地址的数据N之函数关系是
其中
是比例系数。
计算机的输出指令可用数码锁存器代替。
为了避免因稳压电路故障而损坏计算机，可用光电耦合器实现电隔离。
设计任务和要求：
1．当数码寄存器给出一个数据N后，该电源的输出电压值为
其中N是8位的BCD码数据，即N是小于100的正整数或零，V0的单位为伏特。
2．在数码寄存器送出新的数据以前，该电源的输出电压变化量之绝对值不超过20mV，其条件是：
⑴交流电网电压的有效值在190V至250V范围内；
⑵输出电流在0至100mA范围内;
⑶环境温度在100C至350C范围内；
3．输出电压的实际值与按
计算得出的理论值之误码差的绝对值不超过
0．1V；
4．参考书
⑴《现代电子学及应用》，童诗白、徐振英编，高等教育出版社，1994年
⑵《电子系统设计》，何小艇等编，浙江大学出版社，2000年
⑶《集成电子基础教程》，郑家龙、王小海、章安元编，高教出版社，2002年5月
⑷《电子技术课程设计指导》彭介华编，高等教育出版社，1997年10月
⑸《新编555集成电路应用800例》陈永甫编著电子工业出版社2000年
5．设计报告内容要求：
⑴．写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
⑵．画出框图中的各部分电路，尽量选用各种集成运放和其它模拟集成电路。
对各部
分电路的工作原理应作出说明。
⑶．画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。
⑷．图用直尺画，设计报告文字通顺，清晰，原理要表达清楚。
⑸．评分依据：
①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原
理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。
三、温度测量与控制电路设计
1．设计任务与要求
在工农业生产和科学研究中，经常需要对某一系统的温度进行测量，并能自动地控制、调节该系统的温度。
要求：
⑴被测温度和控制温度均可数字显示；
⑵测量温度为01200C，精度为0．50C；
⑶控制温度连续可调，精度1OC；
⑷温度超过额定值时，产生声、光报警信号。
2．总体方案设计
设计思路
（
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